(57)【要約】  本発明は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置１０に関する。装置は、入力ユニット２０と、処理ユニット３０と、出力ユニット４０とを備える。入力ユニットは、被写体の関心領域のＸ線減衰画像を処理ユニットに提供するように構成される。入力ユニットは、被写体の関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像を処理ユニットに提供するようにも構成される。処理ユニットは更に、Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定し、Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定し、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の解剖学的特徴を特定するように構成される。第１の特徴は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像よりもＸ線減衰画像において、より高いコントラストで描かれた曖昧化解剖学的特徴である。処理ユニットは更に、特定された第２の解剖学的特徴に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションするようにも構成される。処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所を決定し、決定された場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することでＸ線減衰画像において特定された第１の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めするように構成される。処理ユニットはなおも更に、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成するように構成される。出力ユニットは、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力するように構成される。
2019519273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置であって、前記装置は、
入力ユニットと、
処理ユニットと、
出力ユニットと、を備え、
前記入力ユニットは、被写体の関心領域のＸ線減衰画像を前記処理ユニットに提供し、
前記入力ユニットは、前記被写体の前記関心領域の前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像を前記処理ユニットに提供し、
前記処理ユニットは、前記Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定し、前記Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定し、及び、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第２の解剖学的特徴を特定し、前記第１の特徴は、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像よりも前記Ｘ線減衰画像において、より高いコントラストで描かれた曖昧化解剖学的特徴であって、
前記処理ユニットは更に、特定された前記第２の解剖学的特徴に基づいて、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像を前記Ｘ線減衰画像に対してレジストレーションし、
前記処理ユニットは、前記Ｘ線減衰画像における前記第１の特徴の場所を決定し、決定された前記場所を前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することで前記Ｘ線減衰画像において特定された前記第１の特徴に関する情報を利用することによって、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を位置決めし、
前記処理ユニットは、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成し、
前記出力ユニットは、前記特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力する、
装置。
【請求項２】
前記処理ユニットは、前記Ｘ線減衰画像において及び前記暗視野又は位相コントラスト画像において特定された第２の特徴に関する情報を利用することによって、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を位置決める、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記処理ユニットは、前記Ｘ線減衰画像における前記第２の特徴に対する前記第１の特徴の相対位置に関する情報を求め、前記処理ユニットは、前記Ｘ線減衰画像における前記第２の特徴に対する前記第１の特徴の前記相対位置に関する前記情報に基づいて、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第２の特徴に対する前記第１の特徴の前記相対位置を求める、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記被写体は身体の一部であり、前記第２の特徴は、肺の少なくとも一部、横隔膜の少なくとも一部、及び脊椎の少なくとも一部のうちの１つ又は複数を含む、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の特徴は、骨構造の少なくとも一部を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記処理ユニットは、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を抑制するために、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴の拡散係数と距離との積を求める、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記処理ユニットは、前記第１の特徴の前記拡散係数を求め、及び、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を通る長さを含む距離を求め、前記処理ユニットは、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴以外の特徴の拡散係数を求め、前記処理ユニットは、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を抑制するために、前記第１の特徴の前記拡散係数と前記第１の特徴の距離との積を、前記第２の特徴の前記拡散係数と前記第１の特徴の前記距離との積に置き換える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記Ｘ線減衰画像及び前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像は、実質的に同時に取得されたものである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステムであって、前記システムは、
少なくとも１つの画像取得ユニットと、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置と、を備え、
前記少なくとも１つの画像取得ユニットは、Ｘ線減衰画像を提供し、及び、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像を提供し、
出力ユニットは、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を出力する、
システム。
【請求項１０】
暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法であって、
ａ）被写体の関心領域のＸ線減衰画像を提供するステップと、
ｂ）前記被写体の前記関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像を提供するステップと、
ｃ）前記Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定するステップと、
ｄ１）前記Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定するステップと、
ｄ２）前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第２の解剖学的特徴を特定するステップと、
ｅ）特定された前記第２の解剖学的特徴に基づいて、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像を前記Ｘ線減衰画像に対してレジストレーションするステップと、
ｆ）前記Ｘ線減衰画像における前記第１の特徴の場所を決定するステップと、
ｇ）決定された前記場所を前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することで前記Ｘ線減衰画像において特定された前記第１の特徴に関する情報を利用することによって、前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を位置決めするステップと、
ｈ）前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像における前記第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成するステップと、
ｉ）前記特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力するステップと
を有する、方法。
【請求項１１】
前記暗視野又は位相コントラストＸ線画像を前記Ｘ線減衰画像に対してレジストレーションするステップｄ）を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサによって実行されると、請求項１０又は１１に記載の方法を実行する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置を制御する、コンピュータプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステム、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
微分位相コントラスト及び暗視野撮像は、これら技術が肺組織の微細な構造の変化に対する感度が非常に高いことから、特に胸部撮像の領域において追加的な診断価値を加える見込みがある将来有望な技術である。前臨床における研究では、この技術によって、マウスにおいて、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）及び繊維症などの大きく広がった肺疾患が、正確に特定され得、定量化さえされ得ることが明らかにされた。それでもなお、いかにして臨床システムなどの動作システムを構築するかは未解決である。しかしながら、骨などの特徴は画像の妨げとなり、このことは、より大きな対象において悪化する。骨などの特徴は画像の妨げとなるが、これらは、画像処理技術を通じてそれらを除去するために十分なコントラスト及び信号対雑音比では描かれない。
【０００３】
ＷＯ２０１１／０７７３３４Ａ１はＸ線像における骨の抑制に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、暗視野又は位相コントラスト画像を提供するための向上された技術を得ることは有益である。
【０００５】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明される態様は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステム、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法、並びにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体にも適用されることに留意されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様によると、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置が提供され、装置は、入力ユニットと、処理ユニットと、出力ユニットとを備える。入力ユニットは、被写体の関心領域のＸ線減衰画像を処理ユニットに提供するように構成される。入力ユニットは、被写体の関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像を処理ユニットに提供するようにも構成される。処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定するように構成される。第１の特徴は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像よりもＸ線減衰画像において、より高いコントラストで描かれた曖昧化解剖学的特徴である。処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定し、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の解剖学的特徴を特定するように構成される。処理ユニットは更に、特定された第２の解剖学的特徴に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションするように構成される。処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所を決定するようにも構成される。処理ユニットは、決定された場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することでＸ線減衰画像において特定された第１の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めするようにも構成される。処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成するようにも構成される。出力ユニットは、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力するように構成される。
【０００７】
このようにして、曖昧化特徴は暗視野又は位相コントラスト画像から除去され得るが、これはこれらの画像だけに基づくことによってはこれらの画像から除去され得ない。というのは、暗視野又は位相コントラスト画像においては、曖昧化特徴（骨など）は、典型的には、通常の減衰画像におけるよりもコントラストが低く、信号対雑音比が小さく、必要とされる忠実度のレベルまで直接的に抑制できないからである。従って、曖昧化特徴は、通常の減衰Ｘ線画像において特定され、この情報は、位相コントラスト又は暗視野画像における曖昧化特徴（例えば、１つ又は複数の肋骨など１つの骨又は複数の骨）を位置決めするために使用される。曖昧化特徴の場所が分かると、減衰画像のために実行されるのと同じやり方で、標準的なアルゴリズムが暗視野又は位相コントラスト画像における曖昧化特徴を抑制するために適用され得る。
【０００８】
換言すれば、胸部の暗視野又は位相コントラスト画像の例では、肋骨が画像から除去されて、拡散（減衰）係数が肺のみに依存する画像をもたらし得る。
【０００９】
換言すれば、暗視野及び／又は位相コントラスト撮像は、従来のＸ線吸収撮像を使用しても識別不可能であった類似の吸収断面積を有する構造を観察するために使用され得るが、このような暗視野及び／又は位相コントラスト撮像において、（例えば）胸郭の骨などの特徴の曖昧化効果は克服するのが困難である場合がある。従って、暗視野及び／又は位相コントラスト画像は、同一の被写体の従来のＸ線吸収に関連付けられる。吸収画像において、骨などの非常に吸収度の高い特徴と、隣接する比較的吸収度の弱い材質との間のコントラストは、暗視野及び／又は位相コントラスト画像のものよりも大きい。従って、曖昧化特徴は、「従来の」減衰画像において特定され、このことは、暗視野及び／又は位相コントラスト画像において同一の特徴が特定され、位置決めすることを可能にする。減衰画像からの情報を使用して暗視野及び／又は位相コントラスト画像における曖昧化特徴の場所を特定すると、特徴（例えば、胸郭の骨）の曖昧化効果は、最先端技術、例えば、骨の特性を周囲の身体材質の特性に事実上変化させることによって緩和され得る。
【００１０】
このようにして、骨抑制アルゴリズムが減衰画像に適用され得、減衰画像における骨の除去（又は抑制）に使用されるであろう結果的な骨マップ（身体の例の場合）は、暗視野又は位相コントラスト画像における骨の除去（又は抑制）のために使用される。
【００１１】
換言すれば、処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションする。画像をレジストレーションし、減衰画像における曖昧化特徴を特定したならば、この情報は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めするために使用され得る。
【００１２】
位相コントラスト又は暗視野画像を減衰画像にレジストレーションすることによって、減衰画像において特定された曖昧化特徴は、位相コントラスト又は暗視野画像において、より容易に、位置決められ得る。
【００１３】
換言すれば、第１の特徴は、減衰画像において位置決められ、その場所が暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送され、それによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における曖昧化特徴を位置決められる。
【００１４】
一例において、処理ユニットは、減衰画像において及び暗視野又は位相コントラスト画像において特定された第２の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めるように構成される。
【００１５】
換言すれば、減衰画像及び暗視野又は位相コントラスト画像の両方において識別可能な特徴は、両方の画像において特定され得、曖昧化特徴は減衰画像において特定されているので、減衰画像及び位相コントラスト／暗視野画像の両方において特定された特徴に関する情報が、位相コントラスト／暗視野画像における曖昧化特徴を位置決めるために使用され得る。
【００１６】
このようにして、曖昧化特徴は、位相コントラスト又は暗視野画像において、より容易に、位置決めされ得る。
【００１７】
換言すれば、肺などの特徴は、Ｘ線減衰画像において特定され、肺は、暗視野又は位相コントラスト画像においても可視的で明瞭な形態で示されている。両方の画像において可視的な肺の相関によって、Ｘ線減衰画像において可視的な骨の位置から、特に可視的でないＤＦ又はＰＣ画像における骨を位置決め得る。
【００１８】
一例によると、処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報を求めるように構成され、処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置を求めるように構成される。
【００１９】
換言すれば、例えば減衰画像及び暗視野又は位相コントラスト画像の両方において肺を特定すると、暗視野又は位相コントラスト画像における骨の場所は、骨が暗視野又は位相コントラスト画像において減衰画像内と同一の相対位置を肺に対して有する場所であるように、減衰画像における、例えば肺に対する骨の相対位置は使用され得る。
【００２０】
一例によると、被写体は身体の一部であり、第２の特徴は、肺の少なくとも一部、横隔膜の少なくとも一部、及び脊椎の少なくとも一部のうちの１つ又は複数を含む。
【００２１】
一例によると、第１の特徴は、骨構造の少なくとも一部を含む。
【００２２】
このようにして、身体の暗視野又は位相コントラスト画像における骨の曖昧化効果は緩和され得る。
【００２３】
一例によると、処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴の拡散係数（又は減衰係数）と距離との積を求めるように構成される。
【００２４】
換言すれば、Ｘ線減衰は、単位長さあたりの減衰に長さを乗算した積である。故に、骨などの特徴によって提供される減衰は、骨の単位長さ当たりの減衰にＸ線が骨の中を通過する長さを乗算したものである。故に、第１の特徴（骨など）を特定すると、Ｘ線が通過する骨の厚さが推定され得る。次いで、骨の周りの柔らかい組織の拡散（又は減衰）係数は、骨を通る長さによって乗算され、骨が実際にはそのような柔らかい材質によって構成されていたとした場合の骨の有効減衰を提供し得る。この情報は、暗視野又は位相コントラスト画像における骨（第１の特徴）を抑制するために使用され得る。
【００２５】
このようにして、曖昧化特徴は、それを包囲する材質と同じように見えるようになり得る。例えば、身体の肉によって包囲された肋骨の場合、肋骨の位置における拡散係数と長さとの積が、周囲の肉に関する拡散係数と長さとの積に置き換えられ得る。そうすると、肋骨は骨ではなく「肉」からできているかのように見え、その曖昧化効果は緩和される。
【００２６】
一例によると、処理ユニットは、第１の特徴の拡散係数を求め、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を通る長さを含む距離を求めるように構成される。処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴以外の特徴の拡散係数を求めるようにも構成される。処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、第１の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積を、第２の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積に置き換えるように構成される。
【００２７】
このようにして、身体の例では、第１の特徴の抑制は、身体の骨を柔らかい組織に仮想的に置き換えることとして考えることができる。暗視野又は位相コントラスト画像において、骨は消失させられる。
【００２８】
一例によると、Ｘ線減衰画像及び暗視野又は位相コントラストＸ線画像は、実質的に同時に取得されたものである。
【００２９】
換言すれば、位相コントラスト又は暗視野画像を生むために調べられる被写体を通過する透過ビームは、同時に、減衰画像を生むために使用され得る。
【００３０】
このように、減衰画像と暗視野又は位相コントラスト画像との間に直接的な対応関係があり、減衰画像における曖昧化特徴を特定すると、暗視野又は位相コントラスト画像において、曖昧化特徴は容易に位置決められ得る。
【００３１】
第２の態様によると、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステムが提供され、このシステムは、
少なくとも１つの画像取得ユニットと、
第１の態様による装置の上記の例のうちの１つによる暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置と
を備える。少なくとも１つの画像取得ユニットは、Ｘ線減衰画像を提供し、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像を提供するように構成される。出力ユニットは、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を出力するように構成される。
【００３２】
第３の態様において、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法が提供され、この方法は、
ａ）被写体の関心領域のＸ線減衰画像を提供するステップと、
ｂ）被写体の関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像を提供するステップと、
ｃ）Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定するステップと、
ｄ１）Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定するステップと、
ｄ２）暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の解剖学的特徴を特定するステップと、
ｅ）特定された第２の解剖学的特徴に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションするステップと、
ｆ）Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所を決定するステップと、
ｇ）決定された場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することでＸ線減衰画像において特定された第１の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めるステップと、
ｈ）暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成するステップと、
ｉ）特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力するステップと
を有する。
【００３３】
一例において、第１の特徴は、非常に吸収度の高い解剖学的特徴であり、例えば骨である。
【００３４】
一例において、第１の特徴は、解剖学的特徴であり、例えば骨などの曖昧化特徴である。
【００３５】
一例において、第１の特徴は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像よりもＸ線減衰画像において、より高いコントラストで描かれる。
【００３６】
別の態様によると、前述された装置を制御するコンピュータプログラム要素が提供され、コンピュータプログラム要素は、処理ユニットによって実行されると、前述された方法のステップを行うように適合される。
【００３７】
別の態様によると、前述されたコンピュータ要素を記憶したコンピュータ可読媒体が提供される。
【００３８】
有利には、上記の態様及び例のうちの任意のものによって提供される利益は、他の態様及び例の全てに同様に適用され、その逆も同様である。
【００３９】
上記の態様及び例は、以下に説明される実施形態から明らかになり、それらを参照して解明される。
【００４０】
以下において、例示的な実施形態が、下記の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置の例を示す図である。
【図２】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステムの例を示す図である。
【図３】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法の例を示す図である。
【図４】マウスに関する減衰Ｘ線画像を左側に、暗視野Ｘ線画像を右側に示す図である。
【図５】人間に関するＸ線画像における骨の抑制の例を示す図である。
【図６】図５の模式的な表現を示す図である。
【図７】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのワークフローの模式的な表現を示す図である。
【図８】人間に関する未処理の減衰Ｘ線画像を左側に、この画像からの骨を右側に示す図である。
【図９】図８の模式的な表現を示す図である。
【図１０】人間に関する減衰Ｘ線画像を左側に、骨のない減衰画像を右側に示す図である。
【図１１】図１０の模式的な表現を示す図である。
【図１２】人間に関する元の暗視野Ｘ線画像を左側に、骨が抑制された暗視野画像を右側に示す図である。
【図１３】図１２の模式的な表現を示す図である。
【図１４】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステムの例の模式的なセットアップを示す図である。
【図１５】暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステムの例の模式的なセットアップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置１０を図示する。装置１０は、入力ユニット２０と、処理ユニット３０と、出力ユニット４０とを備える。入力ユニット２０は、被写体の関心領域のＸ線減衰画像を処理ユニット３０に提供するように構成される。入力ユニット２０は、被写体の関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像を処理ユニット３０に提供するようにも構成される。処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第１の特徴を特定するように構成される。第１の特徴は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像よりもＸ線減衰画像において、より高いコントラストで描かれた曖昧化解剖学的特徴である。処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第２の解剖学的特徴を特定し、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の解剖学的特徴を特定するようにも構成される。処理ユニットは更に、特定された第２の解剖学的特徴に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションするように構成される。処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所を決定し、及び、決定された場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することでＸ線減衰画像において特定された第１の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めるようにも構成される。処理ユニット３０は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制して、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成するようにも構成される。出力ユニット４０は、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータを出力するように構成される。
【００４３】
一例において、Ｘ線減衰画像はＸ線撮影画像である。
【００４４】
一例において、Ｘ線減衰画像は血管造影画像である。
【００４５】
一例において、減衰Ｘ線画像における第１の特徴を特定することは、第１の特徴の場所を特定することを意味する。換言すれば、減衰Ｘ線画像における第１の特徴の場所が特定される。
【００４６】
一例において、減衰Ｘ線画像における第１の特徴を特定することは、セグメント化処理の適用を含む。
【００４７】
一例において、暗視野又は位相コントラスト画像における第１の特徴を位置決めることは、セグメント化処理の適用を含む。
【００４８】
一例において、減衰Ｘ線画像における第１の特徴は、可視的で明瞭な形態で提示される。「可視的で明瞭」という用語は、第１の特徴の少なくとも一部が、手動で又は自動的に、位置決められ、特定され、及び／又は視覚的に示され得るように、第１の特徴が提示されていることに関する。
【００４９】
処理ユニット３０は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像をＸ線減衰画像に対してレジストレーションするように構成される。
【００５０】
一例において、レジストレーションすることは、患者の心拍周期及び／又は呼吸周期を考慮に入れる。
【００５１】
一例において、レジストレーションすることは、減衰画像の関心領域及び／又は暗視野若しくは位相コントラスト画像の関心領域を歪ませるステップを有する。
【００５２】
一例において、減衰画像の取得は、暗視野又は位相コントラスト画像の取得において使用されたものと同一の角形成で行われる。例えば、両者の取得は、同一のＣアーム角形成で行われる。これは、画像を位置合わせすることを容易にする。
【００５３】
一例において、位置合わせすることは、暗視野又は位相コントラスト画像の関心領域に対する減衰画像の関心領域の空間的な一致をもたらす。
【００５４】
一例において、暗視野又は位相コントラスト画像を減衰Ｘ線画像に対してレジストレーションすることは、セグメント化処理の適用を含む。
【００５５】
一例によると、処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所を決定し、その場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送するように構成される。
【００５６】
一例において、減衰Ｘ線画像における第１の特徴を位置決めることは、セグメント化処理の適用を含む。
【００５７】
一例によると、処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第２の特徴を特定するように構成される。処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の特徴を特定するようにも構成され、処理ユニットは、減衰画像において及び暗視野又は位相コントラスト画像において特定された第２の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を位置決めるように構成される。
【００５８】
一例において、減衰Ｘ線画像における第２の特徴を特定することは、第２の特徴の場所を特定することを意味する。換言すれば、減衰Ｘ線画像における第２の特徴の場所が特定される。一例において、暗視野又は位相コントラスト画像おいて第２の特徴を特定することは、第２の特徴の場所を特定することを意味する。換言すれば、暗視野又は位相コントラスト画像における第２の特徴の場所が特定される。別の言い方をするなら、一例において、処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第２の特徴を位置決めるように構成され、処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の特徴を位置決めるように構成される。
【００５９】
一例において、減衰画像及び位相コントラスト又は暗視野画像の両方における特定された第２の特徴は、位相コントラスト又は暗視野画像を減衰画像に対してレジストレーションする際に使用される。
【００６０】
一例において、減衰Ｘ線画像における第２の特徴を特定することは、セグメント化処理の適用を含む。一例において、暗視野又は位相コントラスト画像における第２の特徴を特定することは、セグメント化処理の適用を含む。
【００６１】
一例において、減衰Ｘ線画像における第２の特徴は、可視的で明瞭な形態で提示され、暗視野又は位相コントラスト画像における第２の特徴は、可視的で明瞭な形態で提示される。「可視的で明瞭」という用語は、第２の特徴の少なくとも一部が、手動で又は自動的に、位置決められ、特定され、及び／又は視覚的に示され得るように、第２の特徴が提示されていることに関する。
【００６２】
一例によると、処理ユニット３０は、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報を求めるように構成され、処理ユニットは、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置を求めるようにも構成される。
【００６３】
一例によると、被写体は身体の一部であり、第２の特徴は、肺の少なくとも一部、横隔膜の少なくとも一部、及び脊椎の少なくとも一部のうちの１つ又は複数を含む。
【００６４】
一例によると、第１の特徴は、骨構造の少なくとも一部を含む。
【００６５】
一例によると、処理ユニット３０は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴の拡散係数と距離との積を求めるように構成される。
【００６６】
一例によると、処理ユニット３０は、第１の特徴の拡散係数を求め、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を通る長さを含む距離を求めるように構成される。処理ユニットは、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴以外の特徴の拡散係数を求めるようにも構成される。処理ユニットは更に、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、第１の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積を、第２の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積に置き換えるように構成される。
【００６７】
一例によると、Ｘ線減衰画像及び暗視野又は位相コントラストＸ線画像は、実質的に同時に取得されたものである。
【００６８】
図２は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのシステム１００を図示する。システム１００は、少なくとも１つの画像取得ユニット１１０と、図１に関して説明された暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置１０とを備える。少なくとも１つの画像取得ユニット１１０は、Ｘ線減衰画像を提供し、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像を提供するように構成される。出力ユニット４０は、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を出力するように構成される。
【００６９】
一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、格子をベースとした微分位相コントラスト及び暗視野Ｘ線撮像デバイスを備える。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、干渉計構成部を備える。
【００７０】
一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、Ｘ線撮像デバイスを備える。例えば、デバイスは、断層撮影構成部、又はＣＴ構成部であってよい。
【００７１】
一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、標準的なＸ線撮影モードで動作し得、放射線の透過強度が、被写体を通る際の減衰についての情報を提供する。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、微分位相コントラスト撮像（ＤＰＣＩ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｉｍａｇｉｎｇ）モードで動作し得る。一例において、同一の画像取得ユニットが、減衰画像及び暗視野又は位相コントラスト画像を取得するために使用され得る。例えば、ＤＰＣＩ装置の干渉計構成部は揺動してＸ線ビームの外に出ることができ、通常のＸ線撮影の減衰画像が取得される。次いで、干渉計構成部は揺動してＸ線ビーム内に戻ることができ、暗視野Ｘ線又は位相コントラスト画像が取得される。
【００７２】
一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、微分位相コントラスト撮像（ＤＰＣＩ）装置を備える。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、検査領域に被写体があるとき及びないときのＸ線の強度（強度）値の検知に関連して、減衰画像を生成する。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、検査領域に被写体があるとき及びないときのＸ線の位相の検知に関連して、位相コントラスト（又は微分位相）画像を生成する。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、検査領域に被写体があるとき及びないときのＸ線の干渉縞の鮮明度の検知に関連して、暗視野（又はデコヒーレンス）画像を生成する。一例において、少なくとも１つの画像取得ユニットは、これらの画像の任意の組み合わせを生成する。例えば、少なくとも１つの画像取得ユニットは、減衰画像を生成し得、位相コントラスト画像を生成し得、及び暗視野画像を生成し得る。一例において、減衰画像、位相コントラスト画像、及び暗視野画像は同時に生成され得る。
【００７３】
一例において、干渉計構成部はタルボ干渉計を備える。一例において、干渉計構成部は、線源によって射出されたＸ線に、Ｘ線検知器によってＸ線干渉縞として検知され得る干渉パターンを変調するように構成された回折格子を備える。一例において、干渉計構成部は、干渉パターンを分析するように構成された第２の回折格子を備える。一例において、第２の回折格子は吸収格子である。一例において、２つの格子は、検査領域の互いに反対側に配置される。一例において、２つの格子は、検査領域の同じ側に配置される。一例において、干渉計は、既に論じられた１つ又は２つの格子に加えて、線源格子を備える。この例において、線源格子は、Ｘ線源の比較的近くに位置付けられ、線源格子によって部分的にコヒーレントにした後でＸ線を伝播させる働きをする。換言すれば、Ｘ線源は、線源格子が存在しなかったとした場合よりもコヒーレントな放射を射出するように適合され得る。従って、いくつかの例において、例えばＸ線源が既に好適にコヒーレントなＸ線を生むときには、線源格子は必要とされない。一例において、干渉計構成部は、モアレ干渉縞を生むように構成される。一例において、干渉計構成部は、検知器エリアにおいていくつかの干渉縞が存在するように意図的に性能劣化される。一例において、干渉計構成部は、第１の格子を第２の格子に対して小さな角度で傾けることによって意図的に性能劣化される。一例において、性能劣化することは、検知器上のモアレ干渉縞の生成をもたらす。
【００７４】
一例において、干渉計構成部は、好適なフレーム又はケージに互いに対して固定的に取り付けられた２つの格子を備え、このフレームはスキャンアーム又は他の可動式ガントリ構造に固定的に配置される。換言すれば、装置がＤＰＣＩモード及び従来のＸ線撮影モードの両方で動作し得るように、干渉計構成部は、揺動してＸ線ビーム内に入り、及びＸ線ビームの外に出ることができる。ＤＰＣＩモードにおいて、アームは、被写体の少なくとも一部がスキャンされるように、平行移動又は回転され得る。
【００７５】
一例において、出力ユニットは吸収（又は減衰）画像を出力する。一例において、出力ユニットは位相コントラスト（又は微分位相）画像を出力する。一例において、出力ユニットは暗視野画像を出力する。一例において、出力ユニットは、減衰画像、位相コントラスト画像、及び暗視野画像の任意の組み合わせを出力する。換言すれば、出力ユニットは、３タイプの画像の全てを同時に出力し得る。一例において、出力ユニットは、被写体を示すデータを、視覚表示ユニットなどのモニタ上に、又はいくつかの個別のモニタ上に出力する。例えば、減衰画像、位相コントラスト画像、及び暗視野画像は、単一のモニタ上に提示され得、又は個別のモニタ上に提示され得る。
【００７６】
一例において、システムは、病院などの臨床的環境における適用に有益である。一例において、システムは、患者の医療検査のためのマンモグラフィ、診断放射線医学、及び介入放射線医学のために使用され得る。一例において、システムは、産業環境、例えば、非破壊式テスト（例えば、生物学的及び非生物学的サンプルの組成、構造、及び／又は品質に関する分析）、及びセキュリティスキャン（例えば、空港における荷物のスキャン）における適用に有益である。以下に論じられる方法だけでなく装置も、このような適用例への適用性を有している。
【００７７】
一例において、現在のスキャンアーム位置において生成された干渉縞パターンは、鮮明度又は平均鮮明度を決定するために使用され、同時に、そのアーム位置におけるＸ線放射の透過強度を決定するために使用される。換言すれば、減衰画像は、位相コントラスト及び／又は暗視野画像と同時に取得され得る。
【００７８】
一例において、Ｃアームシステムなどの画像取得ユニットが、減衰画像を取得するために使用され、ＤＰＣＩシステムなどの別の画像取得ユニットが、暗視野及び／又は位相コントラスト画像を取得するために使用される。
【００７９】
一例において、被写体は身体又は身体の一部である。一例において、被写体は、荷物、荷物の一部、又は荷物の一部及びその内容物である。一例において、被写体は、産業デバイス又は機械部品の一部である。一例において、第１の特徴は骨である。一例において、第１の特徴はスーツケースのフレームなどの荷物の一部である。一例において、第１の特徴は、スーツケースの内容物を曖昧化するソックス又は他の物品などのスーツケース内の衣料物品である。一例において、第２の特徴は、肺、横隔膜、又は脊椎の一部である。一例において、第２の特徴は、減衰画像及び暗視野又は位相コントラスト画像の両方においてはっきりと識別可能なスーツケースのフレームの一部又は荷物の他の部分である（例えば、スーツケース内の片方の靴又は一足の靴）。
【００８０】
図３は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための方法２００を、その基本的なステップにおいて示す。方法２００は、以下のステップを有する。
ステップａ）とも称される提供するステップ２１０において、被写体の関心領域のＸ線減衰画像が提供され、
ステップｂ）とも称される提供するステップ２２０において、被写体の関心領域の暗視野又は位相コントラストＸ線画像が提供され、
ステップｃ）とも称される特定するステップ２３０において、Ｘ線減衰画像における第１の特徴が特定され、
ステップｄ１）とも称される別の特定するステップ２８０において、第２の解剖学的特徴がＸ線減衰画像において特定され、
ステップｄ２）とも称される更なる特定するステップ２９０において、第２の解剖学的特徴が暗視野又は位相コントラストＸ線画像において特定され、
ステップｅ）とも称されるレジストレーションするステップ２７０において、特定された第２の解剖学的特徴に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像はＸ線減衰画像に対してレジストレーションされ、
ステップｆ）とも称される決定するステップ２４２において、Ｘ線減衰画像における第１の特徴の場所が決定され、
ステップｇ）とも称される位置決めるステップ２４０において、決定された場所を暗視野又は位相コントラストＸ線画像に転送することでＸ線減衰画像において特定された第１の特徴に関する情報を利用することによって、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴が位置決められ、
ステップｈ）とも称される抑制するステップ２５０において、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴が抑制されて、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を生成し、
ステップｉ）とも称される出力するステップ２６０において、特徴が抑制された暗視野又は位相コントラストＸ線画像を示すデータが出力される。
【００８１】
一例において、ステップｇ）は、減衰画像において及び暗視野又は位相コントラスト画像において特定された第２の特徴に関する情報を利用するステップ２４４を有する。
【００８２】
一例において、ステップｇ）は、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報を求め、Ｘ線減衰画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置に関する情報に基づいて、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第２の特徴に対する第１の特徴の相対位置を求めるステップ２４６を有する。
【００８３】
一例において、ステップｈ）は、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴の拡散係数と距離との積を求めるステップ２５２を有する。
【００８４】
一例において、ステップｈ）は、第１の特徴の拡散係数を求め、及び、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を通る長さを含む距離を求めるステップ２５４と、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴以外の特徴の拡散係数を求めるステップ２５６と、暗視野又は位相コントラストＸ線画像における第１の特徴を抑制するために、第１の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積を、第２の特徴の拡散係数と第１の特徴の距離との積に置き換えるステップ２５８とを有する。
【００８５】
次に、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のための装置、システム及び方法が、図４〜図１５を参照して更に詳細に説明される。
【００８６】
図４は、マウスに関するＸ線減衰画像を左側に、関連する暗視野Ｘ線画像を右側に図示する。マウスからの暗視野画像における骨（肋骨）の影響は、骨が小さいため大きくはなく、肋骨は横隔膜の下方でのみ可視的である。しかしながら、人間などのより体格の大きな患者については、骨の影響は無視できない。人間の患者の通常の減衰画像において、肋骨は高ＫＶでコントラストが小さくなるため、約１２５ＫＶのＸ線エネルギーが使用される。しかしながら、暗視野撮像は、より低いＸ線エネルギーにおいて感度がより高く、約７５ＫＶのＸ線エネルギーが使用される。肋骨は、これらのより低いＸ線エネルギーにおいても、骨によって妨げられてこれらのエネルギーにおける暗視野画像を分析、解釈することができなくなる程度に可視的になる。また、肋骨は、通常の減衰Ｘ線画像においては、これらのエネルギーにおいて、より可視的になる。
【００８７】
図５は、通常のＸ線減衰画像を左側に、例えばＷＯ２０１１／０７７３３４Ａ１において説明されている技術を通して骨の抑制が適用されたＸ線減衰画像を右側に図示する。図６は、図５に図示された画像を模式的な形態で図示する。
【００８８】
図７は、暗視野又は位相コントラストＸ線撮像における特徴抑制のためのワークフローを図示する。胸部の減衰Ｘ線画像が取得され、関連するＸ線暗視野（及び／又は位相コントラスト）画像が取得される。減衰画像及び暗視野画像の取得は、図１４及び図１５を参照してより詳細に説明されるが、そこでは、減衰画像は、暗視野及び／又は位相コントラスト画像と同時に、又はそれとは異なる時間に取得されてよいことに留意されたい。当技術分野において知られているセグメント化技術を使用して、減衰画像及び暗視野画像の両方に対して肺のセグメント化が実行される。このセグメント化によって、両方の画像において肺が視覚的に示される。セグメント化は、減衰画像のある領域が暗視野画像における同一の領域にマッピングされ得るように、減衰画像を暗視野画像に対してレジストレーションするためにも使用され得る。図８の左側の画像及び図９の左側の図におけるそれに関する模式的な表現において分かるように、Ｘ線減衰画像における骨ははっきりと見えている。次いで、Ｘ線減衰画像における骨のセグメント化が実行される。次いで、骨マップが生成され、これは実際には図８の右側の画像及び図９の右側の図におけるそれに関する模式的な表現に図示されているものである。次いで、例えばＷＯ２０１１／０７７３３４Ａ１において説明されるように、Ｘ線減衰画像に対して骨の抑制が実行され得る。実際には、骨は、身体内の骨を柔らかい組織によって仮想的に置き換えることを通して、又はμＢｏｎｅｓ＞μＳｏｆｔによって画像において除去され、ここでμはＸ線減衰に関する。減衰画像を暗視野画像に対してレジストレーションすると、暗視野画像における骨の場所は、減衰画像から求められた骨マップに基づいて決定され得、これは、暗視野画像自体における骨が、その画像においては、暗視野画像だけに基づいて視覚的に表現されるために信号対雑音比の十分なコントラストで表現されていなくてもなされ得る。暗視野画像における骨の場所を特定すると、次に、Ｘ線減衰画像に適用されたものと同様の骨の抑制の技術が暗視野画像に適用される。そうして、暗視野画像に適用された技術は、暗視野画像における骨を抑制する。実際には、
ｌｎ（Ｄ）＝［−εＬｕｎｇｓ＊ｌＬｕｎｇｓ−εＳｏｆｔ＊ｌｓｏｆｔ−εｂｏｎｅｓ＊ｌｂｏｎｅｓ］が
［−εＬｕｎｇｓ＊ｌＬｕｎｇｓ−εＳｏｆｔ＊ｌｓｏｆｔ］
に変換される。
【００８９】
図１０は、骨が見えているＸ線減衰画像を左側に、上述のように骨が抑制されたＸ線減衰画像を右側に示し、図１１は、図１０の画像の模式的な表現を示す図である。
【００９０】
図１２は、骨が見えている元の暗視野Ｘ線画像を左側に、上述のように骨が抑制された暗視野Ｘ線画像を右側に示し、図１３は、図１２の画像の模式的な表現を示す図である。
【００９１】
図１４は、Ｘ線暗視野及び／又は位相コントラスト画像を取得するための装置であって、Ｘ線減衰画像も取得することのできる装置を図示する。装置は、被写体ＯＢの又は被写体ＯＢ内の吸収の空間分布に関して撮像することができるとともに、屈折の空間分布に関して撮像（位相コントラスト撮像）することもでき、小角散乱の空間分布に関して撮像（暗視野撮像）することもできる。装置は、静止したＸ線検知器Ｄを横切ってスキャンされ得る格子をベースとした干渉計ＩＦを有する。この例において、干渉計ＩＦは、２つの格子構造Ｇ１及びＧ２を備えるが、他の例においては、単一格子干渉計（単一の格子Ｇ１のみを有する）が使用される。単一格子干渉計ＩＦの具体的なケースにおいては、Ｘ線検知器Ｄは、微分位相コントラスト撮像及び／又は暗視野撮像のために格子Ｇ１によって生成された干渉パターンを検出、すなわち適切に解像するために、十分に小さいピッチを有し、従って十分に大きい空間解像度を有する。この目的のために、Ｘ線検知器は、例えば５０マイクロメートル以上の空間解像度を有する高解像度Ｘ線検知器である。
【００９２】
図１４において、格子Ｇ１は吸収格子又は位相シフト格子のいずれかであり、一方、Ｇ２は吸収格子である。格子は、シリコンウェファなどの好適な基板を光リソグラフィ処理することによって製造される。異なるアスペクト比の溝によって形成されるこれらのシリコンの「カード」に周期的な罫線（ｒｕｌｉｎｇ）のパターンが形成される。罫線パターンは、１次元的であってよいが、チェッカー盤パターンを生むようなものなど２次元的なものであってもよい。
【００９３】
Ｘ線撮像装置は、Ｘ線源ＸＲと、Ｘ線検知器Ｄとを更に備える。Ｘ線検知器Ｄは、平面状又は湾曲状の２Ｄ全視野Ｘ線検知器でよい。複数の検知器ピクセルが、Ｘ線源によって射出されたＸ線放射をレジストレーションし得る２ＤＸ線放射感知面を形成するアレイとして行及び列に配置される。
【００９４】
Ｘ線検知器ＤとＸ線源とは、検査領域ＥＲを形成するために離間される。検査領域は、撮像されるべき被写体ＯＢを受け入れるために好適な間隔があけられる。被写体は、無生物又は生物である。例えば、被写体は、撮像されるべき荷物又は他のサンプルであり、又は医療の文脈では、被写体は人間若しくは動物の患者、又は人間若しく動物の少なくとも解剖学的部分である。
【００９５】
干渉格子構造Ｇ１及びＧ２は、Ｘ線源ＸＲとＸ線検知器Ｄとの間の検査領域ＥＲに配置される。Ｘ線源ＸＲは、Ｘ線放射ビームが発せられる焦点スポットＦＳを有する。２つ又は３つの格子構造が配置されるのは、焦点スポットＦＳとＸ線検知器の放射感知面との間の空間である。格子Ｇ１は位相格子であり、格子Ｇ２は分析器格子である。いくつかの実施形態において、干渉計ＩＦの干渉格子Ｇ１、Ｇ２に加えて、線源格子である更なる格子Ｇ０が存在する。
【００９６】
線源格子Ｇ０は、Ｘ線源の近傍、例えばＸ線管の筐体の出射窓に配置される。線源格子Ｇ０の機能は、射出された放射を少なくとも部分的にコヒーレントにすることである。換言すれば、コヒーレントな放射を生むことができるＸ線源が使用されるなら、線源格子Ｇ０はなくてもよい。
【００９７】
動作において、少なくとも部分的にコヒーレントな放射は検査領域ＥＲを通過し、被写体ＯＢと相互作用する。次いで、被写体は、減衰、屈折、及び小角散乱情報を放射上に変調し、これは直列に並んだ格子Ｇ１及びＧ２の動作によって抽出され得る。格子Ｇ１、Ｇ２は、Ｘ線検知器Ｄにおいてモアレパターンの干渉縞として検知され得る干渉パターンを生じさせる。もしも検査領域に被写体が存在しなかったとしても、Ｘ線検知器Ｄにおいて観察できる基準パターンと呼ばれる干渉パターンが依然としてあり、この基準パターンは、通常、較正手順中にキャプチャされる。これは、例えば２つの格子が完全に平行にはならないように僅かな撓みを生じさせることによって、２つの格子Ｇ１とＧ２との間の互いの空間的関係を特に調節又は「性能劣化」することによって生じる。次に、前述したように検査領域に被写体が位置付けられ、放射と相互作用するなら、ここではより適切に被写体パターンと呼ばれるモアレパターンは、基準パターンの乱れたバージョンとして理解され得る。次いで、基準パターンからのこの差異は、３つの画像（減衰画像、位相コントラスト画像、暗視野画像）のうちの１つ又は全てを計算するために使用され得る。これは、減衰画像が暗視野及び／又は位相コントラスト画像と同時に取得されることを意味し、そのため患者は同一の状態（例えば呼吸又は他の動作において）にあり、画像レジストレーションがより単純になり、減衰画像における骨の場所が、暗視野及び／又は位相コントラスト画像における場所に転送されることを可能にする。画像を計算し得る好適な信号の取得を可能にするために、直列に並んだ格子Ｇ１〜Ｇ２によってスキャン動作が行われる。この動作の結果、Ｘ線検知器Ｄの各ピクセルにおいて、一連の強度値が検知される。良好な結果を得るために、格子Ｇ１、Ｇ２の性能劣化は、モアレパターンの周期がそのいくつかの（２又は３）周期にわたってスキャン動作の方向に延びるように行われるべきである。次いで、各Ｘ線検知器ピクセルについて、例えば屈折、吸収、及び小角散乱のそれぞれの貢献度を導出するために、一連の強度値は、（正弦）信号順方向モデルに当てはめられ得る。このタイプの信号処理は、図１４においては不図示であるが当業者には知られている信号処理ユニットにおいて行われる。Ｘ線検知器Ｄは、図３においてはＺ軸に沿って延びるように図示されている光軸ＯＸの任意の所与の方向について静止したままである。換言すれば、Ｘ線検知器Ｄは、検査領域における任意の基準ポイントに対して（少なくとも画像取得動作中は）静止したままである。上述された干渉計のセットアップは、通例、タルボロー（Ｔａｌｂｏｔ−Ｌａｕ）干渉計と称されるものである。Ｇ０とＧ１との間の距離、及びＧ１とＧ２との間の距離は、タルボ距離の要件に合うように細かく調整されなければならず、タルボ距離は、それぞれの格子の「ピッチ」（すなわち、格子の罫線の空間的周期）の関数である。干渉計ＩＦをＸ線検知器Ｄに対して移動させることで、干渉縞のドリフトによって干渉縞の分布に僅かな変化が起こる。しかしながら、干渉縞のドリフトは、このようなドリフトを基準スキャンによって取得される干渉縞のドリフトに関連させることによって補償され得る。このような基準スキャンは、Ｘ線撮像装置の設置の際に行われるブランクスキャンである。
【００９８】
干渉計ＩＦは、本質的に、２つの格子Ｇ１及びＧ２が好適なフレーム又はケージに互いに対して固定的に取り付けられた「格子パック」であってよく、このフレームはスキャンアームＧＴ又は他の可動式ガントリ構造（図１４においては不図示）に固定的に配置される。アームは干渉計ＩＦとともに、Ｘ線検知器の表面を横切る振り子状運動を行う。スキャンアームの運動の回転の中心はＸ線源の焦点スポットＦＳを通るが、これは必須ではない。干渉計ＩＦの格子Ｇ１及びＧ２は、スキャン動作中には常に互いに対して固定的な空間的関係に保持され、Ｇ０に対して本質的に平行なまま、又は少なくとも固定的な空間的関係のままである。好適な追跡回路（不図示）が、干渉計の位置をＸ線検知器のピクセル位置と相関させ、読み出しバーストのシーケンスを適切な時期にトリガーし、干渉パターンを正確にサンプリングするために各ピクセルに上述の一連の測定値が供給されることを確実にする。
【００９９】
図１４において、Ｘ−Ｙ平面は、Ｘ線検知器の面であり、Ｘ、ＹはＸ線検知器Ｄにおけるピクセル化の方向を示す。Ｘ線源は、焦点スポットＦＳを通る焦点を中心に回転する。スキャンアームＧＴ及びＸ線源ＸＲの回転軸ＲＡは、図１４の紙面内へと（Ｙ方向に沿って）延びる。Ｘ線源を直列に並んだ格子Ｇ１、Ｇ２の振り子運動と協調して回転させることで、束を増加させることができる。
【０１００】
図１４の例において、放射ビームを格子Ｇ１及び／又はＧ２の寸法又はフットプリントに合致させるように、プレコリメータがＸ線源と被写体ＯＢとの間に配置される。コリメータＰＣは、画像取得中に干渉計ＩＦの振り子運動と協調して移動する。これを達成するための１つのやり方は、コリメータを、線源格子Ｇ０の近傍に適切な距離においてスキャンアームＧＴに取り付けることである。線源格子Ｇ０も格子パックＧ１、Ｇ２の揺動スキャン動作と協調して移動する。これを行うための１つのやり方は、格子をスキャンアームに取り付けることである。散乱防止グリッドＡＳＧが、干渉計とＸ線検知器の表面との間に配置されてよい。
【０１０１】
図１４の例において、被写体ＯＢ、例えば患者、は、画像取得中に、検査テーブル又は寝台（図１４においては不図示）に横たわることが想定される。換言すれば、患者の長手方向軸は図１４の図面の面内へと延び、その一方で、格子Ｇ１、Ｇ２（及びＧ０）の振り子運動は、図１４の紙面内へと延びる患者の長手方向軸（図１４においてはＹ方向に伸びる）に対して垂直な平面内で揺動する。
【０１０２】
互いに剛的に取り付けられた格子Ｇ１、Ｇ２は、全視野画像、すなわち、スキャン方向において画像Ｘ線検知器自体と同じくらい広い画像が所望されるならば、Ｘ線検知器の一方の縁部からＸ線検知器の反対側の縁部までの全長を移動する。しかしながら、もしもユーザがより小さなＦＯＶ（視野）を要望するなら、取得時間を最小化するためにより小さなスキャン範囲が使用され得る。
【０１０３】
図１５は、Ｘ線撮像取得中に患者が立つ（直立する）ことを可能にするように構成された異なる例を図示する。この構成は、胸部の撮像に有益である。ビューＡ、Ｂは、この構成の側面図を表し、ビューＣは，Ｘ線検知器Ｄを通ってＸ線源ＸＲに向かう、すなわち光軸ＯＸに沿った正面ビューである。図１４と比較すると、図１５の例における光軸は事実上９０度回転されている。換言すれば、ここでは、干渉計ＩＦは、上から下に又は下から上に（検査室の床に対して）垂直方向に、湾曲したスキャン動作を行う。これは、正面ビューＣにおいて、動作中の干渉計ＩＦの（下方への）移動を示す矢印によって示される。全ての例においてそうである必要はないが、図１５においては、干渉計ＩＦの格子Ｇ１、Ｇ２は、ここでは、本質的に、スキャン動作に垂直に、Ｘ線検知器の幅と同じくらいに伸びるストリップ格子として構成される。ここでも、格子Ｇ１、Ｇ２は、単一の長いウェファ又は基板からモノリシックに形成される。しかしながら、他の実施形態において、ストリップ構成は、タイル構成、すなわち複数のより小さい個々のモノリシックな格子モジュールを一緒に結合することによって達成されてもよい。Ｘ線検知器は、検査室の天井から固定器具に懸架され、又は、床に取り付けられたスタンドに取り付けられる。格子Ｇ１及びＧ２は、スキャンアームＧＴに剛的に取り付けられる。同様に、スキャンアームＧＴは、床又は天井に取り付けられる。側面ビューＡ）及びＢ）は、スキャンアームＧＴが垂直スキャンパスに沿って円状又は少なくとも弧状運動で移動しているときの、スキャンアームＧＴのスキャン動作中の異なる例を図示する。ここでも、必ずしも全ての実施形態においてではないが、線源格子Ｇ０は、焦点スポットＦＳを中心に協調して回転するように構成される。これを行うための１つのやり方は、３つの格子全てをスキャンアームに配置し、垂直方向の上方又は下方への運動中に固定的で平行な関係を維持することである。図１５において、同時に又は協調して移動する部分はスキャンアームＧＴを表す破線のボックス内に示されている。システムは、格子とともにスキャンアームをビームの外に単に移動させることによって、従来のＸ線撮影モードで容易に動作され得る。必要があれば、標準的な胸部Ｘ線画像は、スキャンアームを単純に揺動させて位置をずらすことによってスキャンが利用され得る前に即座に取得され得る。
【０１０４】
別の例示的な実施形態において、適切なシステム上で、先行する実施形態のうちの１つによる方法のステップを実行するように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
【０１０５】
従って、コンピュータプログラム要素は、これも実施形態の一部であり得るコンピューティングユニットに記憶される。このコンピューティングユニットは、上述の方法のステップを実施するように、又は実施を誘導するように構成される。更には、コンピューティングユニットは、上述の装置のコンポーネントを動作させるように構成される。コンピューティングユニットは、自動的に動作するように、及び／又はユーザの命令を実行するように構成され得る。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリ内にロードされる。故に、データプロセッサは、先行する実施形態の１つによる方法を実行するために備えられてよい。
【０１０６】
本発明のこの例示的な実施形態は、本発明を最初から使用するコンピュータプログラム、及び更新によって既存のプログラムを本発明を使用するプログラムへと変えるコンピュータプログラムの両方をカバーする。
【０１０７】
更に、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態の手順を遂行するための全ての必要なステップを提供することができる。
【０１０８】
本発明の更なる例示的な実施形態によると、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体が提供され、コンピュータ可読媒体は、先行する段落で説明されたコンピュータプログラム要素を記憶している。
【０１０９】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに若しくは他のハードウェアの一部として供給される光学的記憶媒体又は固体媒体などの好適な媒体に記憶及び／又は分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線遠隔通信システムを介するなど、他の形態で配布されてもよい。
【０１１０】
しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブなどのネットワークを介しても提供され、このようなネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされ得る。本発明の更なる例示的な実施形態によると、コンピュータプログラム要素をダウンロードのために使用可能にする媒体も提供され、コンピュータプログラム要素は、本発明の前述の実施形態の１つによる方法を実施するように構成される。
【０１１１】
本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されていることに留意されたい。特には、いくつかの実施形態は、方法タイプの請求項を参照して説明される一方、他の実施形態は、デバイスタイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者は、上述の及び以下の説明から、そうでないことが別に告知されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴の間の任意の組み合わせも本出願とともに開示されるものと見なされることを推測されよう。しかしながら、全ての特徴は組み合わされて、特徴の単なる総和よりも大きな相乗効果を提供し得る。
【０１１２】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されたが、このような図示及び説明は、説明的又は例示的なものと見なされるべきであって、制限的なものと見なされるべきではない。本発明は開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形は、図面、本開示、及び従属請求項を検討することにより、特許請求された発明を実践するにあたって、当業者によって理解され、実施されるであろう。
【０１１３】
特許請求の範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数性を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載されたいくつかのアイテムの機能を遂行し得る。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないということを示すものではない。特許請求の範囲における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ）】
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【図１５Ｂ）】
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【図１５Ｃ）】
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【国際調査報告】
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